本文選題：終端直通技術 + 設備發(fā)現(xiàn)��； 參考：《北京交通大學》2014年碩士論文

【摘要】：未來,IMT-Advanced將提供高達100MHz的帶寬來實現(xiàn)高速率傳輸。為了滿足IMT-A的要求,許多新的無線接入技術提交給國際電信聯(lián)盟。其中,由于能夠有效提高頻譜效率,Device-to-Device作為一項極有前景的技術已經(jīng)引起人們越來越多的關注。蜂窩模式下的D2D通信可以有效利用通信雙方距離較近的優(yōu)勢,增加資源的利用率,改善蜂窩覆蓋范圍。相對于傳統(tǒng)的蜂窩模式,D2D通信需要新的鄰居發(fā)現(xiàn)方法、模式選擇算法和無線資源管理算法來進一步發(fā)掘D2D通信的潛在優(yōu)勢。 首先,詳細的介紹了蜂窩網(wǎng)絡下的D2D通信的各項關鍵技術,對鄰居發(fā)現(xiàn)的定義、部署場景以及性能指標逐一做了說明。對現(xiàn)有的具有代表性的幾類鄰居發(fā)現(xiàn)算法進行了詳細的分析、對比和討論。對模式選擇中幾種常見的通信模式進行詳細介紹,并分析了蜂窩網(wǎng)絡中引入D2D通信后的帶來的干擾,主要是D2D以復用方式共享蜂窩資源帶來的復雜干擾。 其次,介紹了發(fā)現(xiàn)場景的新特點及對發(fā)現(xiàn)算法的要求,并研究分析了當前的發(fā)現(xiàn)算法。針對當前算法中的不足,本文提出了基于OFDM物理層的鄰居發(fā)現(xiàn)算法,該算法可以同時應用于有基站覆蓋時的場景和無基站覆蓋時的場景。而在這兩種場景下采用相同物理層信道結構,這樣做可以使得大大降低終端實現(xiàn)的復雜度。同時,算法采用了靈活的周期設置,使得每個周期的可用資源可以隨著系統(tǒng)中的UE數(shù)量而變化。 最后,為現(xiàn)有的模式選擇場景加入了一種全新的場景：D2D中繼場景,并詳細描述了D2D中繼場景的特點和中繼選取的準則,最終針對三種不同的場景給出系統(tǒng)總的架構,構造了以系統(tǒng)吞吐量為目標函數(shù)的最優(yōu)化問題,并給出了模式選擇和資源分配算法。首先,在不考慮資源復用的情況下,模式選擇與資源分配問題被建模為一個混合整數(shù)規(guī)劃問題,通過松弛信道分配參數(shù),問題被轉化為一個凸優(yōu)化問題,二元分解法被用來求解此凸優(yōu)化問題。其次,為了充分利用空間復用增益,提出了UE配對資源復用算法,通過復用彼此的資源,使得各自的速率得到提升。仿真的結果表明,我們的算法可以有效提高系統(tǒng)的吞吐量。
[Abstract]:In the future, IMT-Advanced will provide a bandwidth of up to 100MHz to achieve high rate transmission. In order to meet the requirements of IMT-A, many new wireless access technologies are submitted to the International Telecommunication Union. As a result of the ability to effectively improve the spectrum efficiency, Device-to-Device has attracted more and more attention as a promising technology. The D2D communication in the mode can effectively utilize the advantages of the distance between the two parties, increase the utilization of resources and improve the coverage of the cellular coverage. Compared with the traditional cellular mode, D2D communication needs new neighbor discovery methods, pattern selection algorithm and wireless resource management algorithm to explore the potential advantages of D2D communication.
Firstly, the key technologies of D2D communication in cellular network are introduced in detail. The definition of neighbor discovery, deployment scene and performance index are explained one by one. The existing representative neighborhood discovery algorithms are analyzed, compared and discussed in detail. This paper introduces and analyzes the interference caused by the introduction of D2D communication in the cellular network, mainly because of the complex interference caused by D2D sharing resources in the way of multiplexing.
Secondly, the new features of the discovery scene and the requirements for the discovery algorithm are introduced, and the current algorithm is studied and analyzed. In this paper, a neighbor discovery algorithm based on the OFDM physical layer is proposed in this paper. The algorithm can be applied to the scene with the base station coverage and the scene without the base station coverage at the same time. In these two kinds of algorithms, the algorithm can be used in these two kinds of algorithms. The same physical layer channel structure is used in the scene, which can greatly reduce the complexity of the terminal implementation. At the same time, the algorithm uses a flexible cycle setting, making the available resources of each cycle can vary with the number of UE in the system.
Finally, a new scene is added to the existing pattern selection scene: D2D relay scene, and the characteristics of the D2D relay scene and the criteria of relay selection are described in detail. Finally, the overall architecture of the system is given for three different scenarios. The optimization problem of the system throughput as the target function is constructed, and the mode selection and the model selection are given. First, in the case of resource reuse, the problem of pattern selection and resource allocation is modeled as a mixed integer programming problem. By relaxing the channel allocation parameters, the problem is converted to a convex optimization problem. The two element decomposition method is used to solve the convex optimization problem. Secondly, in order to make full use of space reuse to increase the problem. The UE pair resource reuse algorithm is proposed. By reusing each other's resources, each rate is improved. The simulation results show that our algorithm can effectively improve the throughput of the system.

【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5

【共引文獻】

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本文編號：1863331